حلم قد يصبح حقيقة.. شارع في أميركا يشحن السيارات الكهربائية أثناء القيادة كيف ذلك؟

هناك 1.8 مليون سيارة كهربائية تقريباً تعمل بالبطاريات على طرق الولايات المتحدة، وفقط 100,000 مقبس كهرباء لشحنها، وفي حال لم تمتلك للسيارة طاقة كافية لتصل إلى مقبس الشحن.

فإما أن تقطع السيارة بركابها أو تضطر لاستخدام الوقود كي تكمل طريقها، وهذا واحد من العوائق الرئيسية التي تمنع اعتماد السيارات الكهربائية بشكل كامل على نطاق واسع.

حلم قد يصبح حقيقة

هذا ما يدفع إلى التفكير في إيجاد حلول لتلك المشكلة، فمثلا هناك فكرة تم اقتراحها لتلافي ذلك الأمر وهي الشحن عبر الطريق لا سلكياً، فقد اقترحت المهندسة الأردنية ديانا حداد التي تحضر لدراسة الدكتوراه.

في جامعة بوردو الموجودة في الولايات المتحدة الأميركية مع مجموعة من زملائها فكرة تطوير جزء من الشارع يشحن لاسلكياً، ليكون ذلك المشروع الأول من نوعه عالمياً.

ما الذي اقترحته المهندسة حداد؟

وضحت حداد للموقع الاردني "خبرني" أنّ مراحل دراسات المشروع قد تقدمت كثيرا، كما تم إجراء اتفاق بين وزارة النقل في ولاية إنديانا وجامعة بوردو وشركة المانية مختصة تهتم في نفس المجال.

كي يبدأوا في تنفيذ  ذلك المشروع، كما قالت حداد أنه إذا نجحت تلك الفكرة، سوف تخصص مسارب في الشوارع لشحن السيارات بشكل لاسلكي، إذ أن السيارة سوف تشحن بشكل تلقائي عند السير على السار المخصص.

تعاونت كل من وزارة النقل في إنديانا، وجامعة بوردو والشركة الألمانية ماغمينت جي إم إتش (Magment GmbH) كي تنشيء نظام لشحن السيارات الكهربائية بشكل لاسلكي خلال قيادتها، وأدت تلك الجهود إلى تطوير جزء من الشارع بهدف الشحن لاسلكيا يعتبر الأول من نوعه عالميا.

مراحل بناء المشروع

وقد أصدرت الجهات التي تعمل على تطوير المشروع بيانا وضحت من خلاله أن المشروع سوف يُجرَى عبر ثلاثة مراحل، إذ تتكون المرحلتان الأوليتان من عدة أشكال من اختبار وتحليل الشارع وأبحاث التحسين.

كما سيُجرَى هذا العمل عن طريق برنامج أبحاث النقل المشترك (JTRP) ضمن حرم جامعة ويست لافاييت في جامعة بيرديو.

المرحلة الأكثر أهميّة

وبعد أن تكتمل تلك المرحلتان السابقتان بنجاح، تأتي المرحلة الثالثة حيث تبدأ وزارة النقل في إنديانا تستخدم تلك التكنولوجيا الجديدة، التي بُنيَت وصُقلَِت من خلال تلك التجارب السابقة، من أجل توفير الكهرباء لجزء من شارع في ولاية إنديانا لم يتم تزويدها بها حتى الآن.

تحدث الرئيس التنفيذي لشركة (Magment) ماوريسيو إسغيرا عن أهمية المشروع من خلال بيان صادر عنه معتبراً المشروع قفزة نوعية نحو الأمام في مجال الشحن اللاسلكي حيث قال:"هذا المشروع هو خطوة حقيقية إلى الأمام نحو مستقبل الشحن اللاسلكي الديناميكي".

كما تابع إسغيرا حديثه في إطار أهمية المشروع من ناحية الفعالية والتكلفة قائلاً: "إن المشروع سيضع بلا شك معيارا لكهربة النقل مقبولة الكلفة ومستدامة وفعالة". 

متى يبدأ تنفيذ المشروع؟

وبحسب التوقعات فإن المشروع سوف يبدأ في وقت لاحق من هذا الصيف، فإذا نجح سيشكل ثورة في عالم شحن السيارات الكهربائية، ولا مشكلة إن لم يحصل ذلك فإنه لا يشكل الحل الوحيد للشحن اللاسلكي قيد التنفيذ.

ففي شهر ديسمبر/كانون الأول 2020 نُشر تقرير أخبار عن باحثين قاموا بابتكار طريقة جديدة كي يبسطوا أمر توليد الكهرباء كالتنزه في الشارع، كان ذلك عبر استخدام مواد كهروضغطية.

كما أخذوا من مفهوم "التدرج المتدرج" كطريقة لاستخدام مختلف الأنواع من الضغط الميكانيكي على حزمة ناتئة كهروضغطية؛ بهدف توليد طاقة من المادة أكبر مما كان يعتقدون فيما سبق.

و تقول الدراسات الأولية أن كلفة المشروع غير مرتفعة كثيرًا، وستتطلب السيارات جهاز استقبال لا سلكي، أما عن مشروع إنديانا الجديد، فنوع التقنيات التي يقوم المهندسون بالتخطيط لاستخدامها بهدف توليد طاقة تكفي لتشغيل المركبات الكهربائية فلا زال يعتريها الغموض، إذ لم تتوفر معلومات كثيرة في هذا المجال.

المسارات المخصصة للشحن

تحدث الأستاذ المساعد في هندسة الكهرباء والكمبيوتر خورام أفريدي عن المسارات وآلية الشحن قائلاً أن الطرق السريعة ستمتلك ممرَّات مخصصة للشحن كما في ممرات المركبات العالية التي توجد حالياً.

وفي حال اقترب شحن البطارية من النفاد، يقوم السائق بالانتقال إلى ممر الشحن، كما سيتمكن الطريق من تحديد السيارة التي تدخل الممر، ويقوم فيما بعد بإرسال الفاتورة إلى صاحبها.

آلية توليد الكهرباء

أما عن آلية توليد الكهرباء فسوف يكون هناك لوحات معدنية مخصصة تتوضع في أسفل الطريق وهي تتصل بخط كهرباء ومحوّل، إذ تقوم اللوحات بتوليد مجالات كهربائية تستطيع شحن بطارية السيارة.

خلال فترة مرورها على لوحة بعد لوحة أخرى، وبحسب أفريدي فإن نقل الطاقة لاسلكياً يعتمد على الفيزياء الأساسية التي تستخدم لإرسال الرسائل من خلال موجات الراديو إلى المركبات الفضائية في الفضاء السحيق.

لكن الآن سوف يتم إرسال الكثير من الطاقة إلى المركبات المتحركة من خلال مسافات أقصر.

المبدأ الفيزيائي لعمل النظام

إنّ المبدأ الفيزيائي لعمل النظام هو استخدام نفس الترددات التي تستخدم في اتصالات الفضاء لنقل الطاقة إلى المركبات عبر مسافات قصيرة، فقد استطاع أفريدي وفريقه اختراع نموذج أولي.

يشغل المركبات من مسافة 18 سم اعتمادا على ذلك المبدأ؛ لكن مستقبل تلك التكنولوجيا غير مضمون،  فتحويل الطرق الحالية سيسبب تخريبها كي تقوم ببناء بنية تحتية رئيسية، لكنها رؤية مثيرة، فهي واحدة من الخيارات المتوفرة.